重復(fù)壓裂技術(shù)廣泛應(yīng)用于老油田開發(fā)過程,尤其適用于致密砂巖、頁巖等典型儲層,而含礫砂巖儲層中重復(fù)壓裂方法的有效性還有待研究。針對重復(fù)壓裂含礫砂巖儲層產(chǎn)生復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的壓裂方法問題,基于動態(tài)載荷促進裂縫分叉、易滲透壓裂液明顯降低巖石有效應(yīng)力的作用機理,提出"變排量、分階段多壓裂液組合"的重復(fù)壓裂方法。為驗證該方法的合理性,以人工預(yù)制的含礫砂巖試件為實驗對象,通過變排量、分階段注入不同性質(zhì)壓裂液進行了室內(nèi)真三軸壓裂模擬實驗,總結(jié)了壓裂機理。研究結(jié)果表明:變排量壓裂方式能有效增加裂縫復(fù)雜程度,產(chǎn)生的裂縫條數(shù)至少是定排量壓裂方式產(chǎn)生裂縫條數(shù)的3倍;分階段多壓裂液組合壓裂方法可增大裂縫數(shù)量,產(chǎn)生水力裂縫的條數(shù)是單一類型壓裂液壓裂產(chǎn)生裂縫條數(shù)的3倍;變排量、分階段多壓裂液組合的壓裂方法能充分利用各階段壓裂液的特性,最終形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)。變排量、分階段多壓裂液組合的壓裂方法將對含礫砂巖儲層進行重復(fù)壓裂產(chǎn)生復(fù)雜裂縫具有一定的借鑒意義。 

【文章來源】：科學技術(shù)與工程. 2020年27期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

新疆油田八區(qū)530井區(qū)八道灣組典型儲層巖心

變排量、分階段多壓裂液組合壓裂方式的作用機理主要包括兩部分:①采用暫堵、射孔等方式使得新裂縫垂直老裂縫擴展出老裂縫影響區(qū)域;②scCO2、液氮在儲層內(nèi)以吸附降低儲層巖石表面能[24]、相變產(chǎn)生動態(tài)載荷[25]以削弱巖石顆粒間膠結(jié)強度。初始階段采用暫堵方式封堵老裂縫,在老井筒位置垂直老裂縫射孔,為新裂縫擴展提供初始起裂方向,并大排量將高黏度壓裂液注入井筒,使壓裂液產(chǎn)生動態(tài)載荷作用于儲層巖石,因高黏壓裂液滲透性較差,壓縮性較小,能最大程度將所有能量用于造縫。動態(tài)載荷強度高于一般載荷強度,容易達到使新裂縫垂直突破老裂縫影響區(qū)域的目的。

在實驗室條件下開展真三軸水力壓裂實驗以模擬重復(fù)壓裂過程,驗證“變排量、分階段多壓裂液組合”壓裂方法的有效性。以水泥(PC32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥)、石英砂(40～70目)和礫石為原料,采用水泥∶砂∶礫石=4∶8∶1的配比混合澆筑得到相應(yīng)儲層類型的人工試件,試件尺寸為30 cm×30 cm×60 cm,如圖3所示。澆筑完成后每天噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護21 d后再進行相應(yīng)壓裂實驗。對預(yù)制的試件鉆取標準巖心并進行力學參數(shù)測試,測試結(jié)果顯示實驗室預(yù)制試件與真實巖心的單軸抗壓、抗拉強度相近。圖4 RTM-1壓裂實驗系統(tǒng)實物圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]深層頁巖真三軸變排量水力壓裂物理模擬研究[J]. 曾義金,周俊,王海濤,左羅,蔣廷學,仲冠宇,郭印同,常鑫,王磊,楊春和.  巖石力學與工程學報. 2019(09)
[2]從凹陷區(qū)走向世界之巔——新疆油田凹陷區(qū)礫巖油藏勘探理論技術(shù)與瑪湖特大型油田發(fā)現(xiàn)紀實[J]. 石杏茹.  中國石油石化. 2018(04)
[3]砂礫巖儲層水力裂縫擴展規(guī)律試驗研究[J]. 李寧,張士誠,馬新仿,鄒雨時,陳銘,李四海,張一諾.  巖石力學與工程學報. 2017(10)
[4]鄂爾多斯盆地東部氣井壓裂液氮伴注比例優(yōu)化研究[J]. 丁勇,趙倩云,馬新星,高偉.  科學技術(shù)與工程. 2017(13)
[5]“十二五”中國油氣儲量增長特點及“十三五”儲量增長展望[J]. 吳國干,方輝,韓征,胡曉春.  石油學報. 2016(09)
[6]轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂高效暫堵劑性能評價[J]. 付美龍,陳暢,胡澤文.  西安石油大學學報(自然科學版). 2016(05)
[7]基于巖石超低溫破裂機理的液氮輔助重復(fù)壓裂研究[J]. 趙波,張廣清.  中國科技論文. 2016(15)
[8]地應(yīng)力改變對水力裂縫擴展的模擬實驗研究[J]. 卜向前,周大偉,李向平,呂寶強,張廣清.  科學技術(shù)與工程. 2015(35)
[9]液氮壓裂中液氮對巖石破壞的影響試驗[J]. 蔡承政,李根生,黃中偉,田守嶒,沈忠厚,王海柱.  中國石油大學學報(自然科學版). 2014(04)
[10]注液速率及壓裂液黏度對煤層水力裂縫形態(tài)的影響[J]. 范鐵剛,張廣清.  中國石油大學學報(自然科學版). 2014(04)

博士論文
[1]重復(fù)壓裂壓新縫力學機理研究[D]. 鄧燕.西南石油學院 2005



本文編號：2948988